一种地质勘查用钻探装置

技术领域

本发明属于地质勘查装置领域，具体是一种地质勘查用钻探装置。

背景技术

地质勘查是对拟建物设计与施工提供工程地质依据，根据拟建物的工程特征以及地基土的工程条件，对场地地基土的利用、整治、改造提出方案；然后对其进行技术、经济方面的论证。地质勘探是工程实施的最基础条件。传统的地质勘查钻探装置，再钻孔后还需要工作人员将土壤样品分出进行保存，防止运输过程中混入杂质，在运到检测室后再将土壤样本取出，整个过程较繁琐。

为解决上述问题，中国专利，公告号为：CN217602599U，公开了一种地质勘查用钻探装置，涉及勘探技术领域，其包括座体，座体上设有钻探组件，钻探组件包括转动连接于座体的钻杆以及设置于座体用于驱动钻杆转动的驱动件；钻杆包括杆体以及设置于杆体外周的螺旋叶片，杆体的下端呈锥状用于导向插入，座体还设有套筒，套筒同轴套设于钻杆，钻杆下端突出套筒的下端，螺旋叶片远离钻杆轴线的一端贴合套筒内壁，在地质勘查用钻探装置工作时，钻杆插入地面进行钻孔，套筒随钻杆插入地面，土壤随螺旋叶片的螺旋进入螺旋叶片位于套筒内的部分，完成钻孔和取样的任务，随后只需将采集到土样的钻探装置一并运输到检测室，取出土壤进行检测，简化操作流程，更加便捷。

上述专利通过套筒随钻杆插入地面，土壤随螺旋叶片的螺旋进入螺旋叶片位于套筒内的部分，完成钻孔和取样的任务，使土壤取样过程更加便捷；但是在钻孔取样时，不便于控制钻探装置钻孔的深度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种地质勘查用钻探装置，能够预先设置好需要钻孔的深度，再进行钻孔，实现对钻探装置钻孔深度的控制。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种地质勘查用钻探装置，包括钻探车，钻探车顶部设置有滑动轴和刻度板，滑动轴的数量至少为二，刻度板上设置有若干用具表示深度的刻度；滑动轴上滑动配合有安装板和限位板，安装板和限位板上均设置有刻度滑动口，刻度滑动口语刻度板滑动配合，安装板上端设置有第一驱动件，第一驱动件输出轴贯穿安装板，第一驱动件输出轴固定连接有中间轴，限位板设置有槽口，限位板侧面设置有锁紧机构，中间轴穿过槽口并贯穿钻探车底部，中间轴底部可拆卸连接有钻探装置。

采用上述方案后实现了以下有益效果：

通过松开限位板侧面的锁紧机构，使限位板可以上下调节，根据钻孔所需的深度，移动限位板，并根据刻度板上的刻度，将限位板与安装板之间的距离设置为钻孔所需的深度，设置完成后锁紧锁紧机构，使限位板不能移动；第一驱动件转动，通过中间轴带动钻探装置转动，随着钻探装置的不断深入地下，由于安装板与滑动轴滑动配合，安装板逐渐向限位板靠近，直到安装板与限位板贴合时，停止第一驱动件转动，即控制了钻探装置钻孔的深度。

相较于现有钻探装置，通过限位板和刻度板配合调节限位板与安装板之间的距离，从而对控制钻探装置钻孔的深度进行限制，即对钻探装置的钻探深度进行控制。

进一步，安装板和限位板均与滑动轴花键连接，限位板的花键孔侧面均设置有第一螺纹孔，第一螺纹孔内螺纹连接有限位螺钉。

有益效果：花键连接的方式使安装板在下滑时以及限位板在调节时可以跟稳定的与在滑动轴上滑动；通过转动限位螺钉使限位板可以调节，调节完后反向转动限位螺钉使限位板锁紧不能调节，该方式更加便捷并可以根据需要随意的对限位板进行调节。

进一步，滑动轴顶部均设置有限位帽。

有益效果：钻探装置在完成钻孔并取土样后，向上拉出钻探装置的的过程中，滑动轴上的限位帽可以对安装板可滑动的位置进行限制，避免了安装板脱离滑动轴。

进一步，钻探车顶部还设置有滚珠丝杆，滚珠丝杆的丝杆轴与钻探车顶部转动连接，滚珠螺杆的丝杆轴贯穿钻探车顶部延伸至钻探车内；安装板上还设置有法兰孔，法兰孔与滚珠丝杆的螺帽法兰固定连接，滚珠丝杆的丝杆轴下端设置有第一锥齿轮，钻探车内侧壁设置有滑动槽，钻探车内侧壁设置有隔板，滑动槽内滑动连接有滑动板，滑动板上固定连接有第二驱动件，第二驱动件输出轴设置有第二锥齿轮，隔板上固定设置有电控装置，电控装置输出轴与滑动板固定连接。

有益效果：在钻探装置钻孔的过程中，即安装板向限位板靠近的过程中，此时电控装置为收缩状态，第一锥齿轮与第二锥齿轮不啮合，当安装板与限位板贴合时，即钻探装置钻孔到指定深度并完成土样采集后；启动电控装置，电控装置输出轴向上延伸，使第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，再启动第二驱动件，第二驱动件转动使滚珠丝杆的丝杆轴转动，进而使安装板远离限位板，钻探装置随安装板一同恢复至初始位置。相较于吊装装置，该结构更加简单，且操作更加便捷。

进一步，安装板下端设置有按压凸起，限位板上端设置有接触槽，接触槽底部设置有第一接触片，接触槽下端开设有第二螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有调节螺钉，调节螺钉上端设置有弹性件，弹性件远离调节螺钉一端固定连接有第二接触片，第一接触片电连接有控制器，第二驱动件和电控装置与控制器连接。

有益效果：当安装板靠近限位板至两者贴合时，按压凸起按压第一接触片，使第一接触片与第二接触片接触，第一接触片与第二接触片接触后，控制器受到信号，控制器发送控制信号使第二驱动件和电控装置运行，电控装置输出轴向上延伸，使第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第二驱动件转动使滚珠丝杆的丝杆轴转动，进而使安装板远离限位板，钻探装置随安装板一同恢复至初始位置。使钻探装置能够在钻孔到指定深度后可以自动化的上升恢复到原始位置，时钻探过程更加便捷智能。

进一步，隔板下端固定连接有若干液压支腿，液压支腿贯穿钻探车底部延伸至钻探车外，液压支腿下端固定连接有支撑柄。

有益效果：液压支腿伸长，将整个钻探车顶起，使钻探车的滚轮脱离地面，这样使钻探的过程中钻探车更加稳定，并且液压支腿下端固定连接了支撑柄可以增大与地面的接触面积，进一步提升钻探时的稳定性。

进一步，钻探车侧面设置有超声波检测传感器。

有益效果：超声波检测传感器可以对地质情况进行初步检测，便于帮助用户判断适宜地质勘查钻探的地点，提高地质勘查的准确性。

进一步，钻探装置包括收集箱、钻头和螺旋叶片，收集箱下端设置有开口，收集箱下端与钻头顶部固定连接，螺旋叶片与收集箱顶壁固定连接，收集箱侧面设置有若干出土口。

有益效果：在钻探的过程中收集箱、钻头和螺旋叶片一同转动，随着钻头向地底下逐渐深入，螺旋叶片将钻头钻起得泥土输送至收集箱内，上层的泥土会逐渐从出土口流出，剩余需要采样位置的土样在收集箱内。在钻孔的过程中同时不断地收集土样，提高钻探的效率，也确保了可以采集到指定深度的土样。

进一步，钻探车底部设置有若干出土孔。

有益效果：当收集箱恢复初始位置后，会收缩回钻探车内，但是有部分多余的土样或者附着在收集箱侧面的土样会掉落到钻探车内，出土孔可以使掉落至钻探车内的土样从出土孔滑落出，避免多余的土样在钻探车内堆积。

进一步，收集箱顶壁内也设置有超声波传感器。

有益效果：超声波传感器随收集箱一同深入至地底下，可以采集到更多地质信息，有助于为地质勘查提供更多信息。

附图说明

图1为本发明地质勘查用钻探装置实施例一的示意图；

图2为本发明地质勘查用钻探装置实施例一的剖视图；

图3为本发明地质勘查用钻探装置实施例一的A局部示意图；

图4为本发明地质勘查用钻探装置实施例一的B局部示意图；

图5为本发明地质勘查用钻探装置实施例一的液压支腿将钻探车支撑起的示意图；

图6为本发明地质勘查用钻探装置实施例一的安装板俯视图；

图7为本发明地质勘查用钻探装置实施例一的限位板俯视图；

图8为本发明地质勘查用钻探装置实施例二的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一电机1、限位帽2、安装板3、滚珠丝杆4、滑动轴5、限位板6、钻探车7、超声波检测传感器8、液压支腿9、支撑柄10、滚轮11、钻探装置12、刻度板13、限位螺钉14、钻头15、螺旋叶片16、出土口17、隔板18、按压凸起19、第三电机20、第二电机101、滑动槽102、滑动板103、电控缸104、第二锥齿轮105、第一锥齿轮106、第一接触片201、弹簧202、第二接触片203、调节螺钉204、法兰孔301、槽口401。

实施例一

基本如附图1～7所示：一种地质勘查用钻探装置，包括钻探车7，钻探车7顶部设置有滑动轴5、刻度板13和滚珠丝杆4，滑动轴5的数量为二，滑动轴5均与钻探车7顶部固定连接，滑动轴5顶部均固定连接有限位帽2；刻度板13与钻探车7顶部固定连接，滚珠丝杆4的丝杆轴与钻探车7顶部转动连接，钻探车7内侧壁固定连接有隔板18，隔板18下端固定连接有若干液压支腿9，液压支腿9贯穿钻探车7底部延伸至钻探车7外，液压支腿9下端固定连接有支撑柄10，在钻探的过程中液压支腿9将钻探车7顶起便于提供更好的稳定性。钻探车7侧面设置有用于监测地质信息的超声波检测传感器8。钻探车7底部开设有若干用于多余土样排出的出土孔，钻探车7下端固定连接有四个滚轮11。

刻度板13上设置有若干用具表示深度的刻度，滑动轴5上滑动配合有安装板3和限位板6，安装板3和限位板6均与滑动轴5花键连接，使安装板3和限位板6可以稳定的上下移动；安装板3和限位板6上均开设有刻度滑动口，刻度滑动口语刻度板13滑动配合，便于根据刻度板13调节限位板6与安装板3之间的距离；安装板3上端固定连接有第一驱动件，本实施例第一驱动件为第一电机1，第一电机1输出轴贯穿安装板3，第一电机1输出轴固定连接有用于连接钻探装置12的中间轴。

结合附图7所示，限位板6中间位置有槽口401，限位板6的花键孔侧面均设置有第一螺纹孔，第一螺纹孔内螺纹连接有用于锁定或者解锁限位板6的限位螺钉14。结合附图6所示，安装板3左侧开设有用于连接滚珠丝杆4的螺帽法兰的法兰孔301。

中间轴穿过槽口401并贯穿钻探车7底部，中间轴底部通过连接件可拆卸连接有钻探装置12，连接件便于将中间轴与钻探装置12拆卸。钻探装置12包括收集箱、钻头15和螺旋叶片16，收集箱下端开设有开口，收集箱顶壁内设置有超声波传感器，收集箱下端与钻头15顶部固定连接，螺旋叶片16与收集箱顶壁固定连接，在转动过程中收集箱、钻头15和螺旋叶片16同步转动，螺旋叶片16将土样输送至收集箱内；收集箱侧面开设有四个用于退出多余土样的出土口17。

结合附图3所示，滚珠螺杆的丝杆轴贯穿钻探车7顶部延伸至钻探车7内，滚珠丝杆4的螺帽法兰与安装板3上的法兰孔301固定连接，便于滚珠丝杆4的螺帽法兰随安装板3一同移动。滚珠丝杆4的丝杆轴下端同轴固定连接有第一锥齿轮106，钻探车7内侧壁开设有滑动槽102，滑动槽102内滑动连接有滑动板103，滑动板103上固定连接有第二驱动件，本实施例的第二驱动件为第二电机101，第二电机101输出轴同轴固定连接有第二锥齿轮105，隔板18上固定设置有电控装置，本实施例的电控装置为电控缸104，电控缸104输出轴与滑动板103固定连接，通过上述结构控制第一锥齿轮106和第二锥齿轮105是否接触，进而控制是否将钻探装置12向上进行提升。

安装板3下端固定连接有按压凸起19。结合附图4所示，限位板6上端开设有接触槽，接触槽底部固定连接有第一接触片201，接触槽下端开设有第二螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有调节螺钉204，调节螺钉204上端固定连接有弹性件，本实施例弹性件为弹簧202，弹簧202固定连接有第二接触片203，第一接触片201电连接有控制器，第二驱动件和电控装置与控制器连接，通过控制器监测限位板6是否与安装板3贴合，来判断是否需要将钻探装置12向上提升。

具体实施过程如下：

首先逆时针转动限位螺钉14使限位板6松动可调节，根据地质勘查所需要勘查的深度，调节限位板6与安装板3之间的距离，具体的距离大小结合刻度板13完成调节，调节完成后顺时针旋转限位螺钉14使限位板6锁紧不可调节。再启动第一电机1使收集箱、钻头15和螺旋叶片16同步转动，钻头15转动使收集箱和螺旋叶片16一同逐渐深入至地下，螺旋叶片16将钻头15松动的土样逐渐输送至收集箱内，在未达到所需深度前，收集的多余土样会逐渐从出土口17排出。

当到达指定深度时，收集的土样会输送至收集箱内安装板3上的按压凸起19会按压第一接触片201，使第一接触片201与第二接触片203接触，控制器收到信号后，发送控制信号到第二电机101和电控缸104，电控缸104和第二电机101运行，电控缸104推动滑动板103，是第二电机101输出轴上的第二锥齿轮105与第一锥齿轮106啮合，滚珠丝杆4丝杆轴转动，是安装板3向上提升至到收集箱收缩回钻探车7内初始位置；此时再次调节限位板6，是限位板6与安装板3贴合，第一接触片201与第二接触片203再次接触，控制器会发送停止运行的控制信号给第二电机101和电控缸104，即完成以此钻探采样工作。

实施例二

如附图8所示，与上述实施例的不同之处在于，滚珠丝杆4的丝杆轴贯穿钻探车7顶部下端不连接第一锥齿轮106，钻探车7侧壁不设置滑动槽102，钻探车7内不设置滑动板103、第二电机101和电控缸104。钻探车7上端内壁固定连接有第三电机20，第三电机20输出轴与滚珠丝杆4的丝杆轴同轴固定连接。在安装板3下降过程中，第三电机20反向转动为安装板3下降提供辅助力；在安装板3上升过程中，第三电机20正向转动，为安装板3上升提供动力。

具体实施过程如下：

调节好勘查深度后，启动第一电机1，第一电机1使收集箱、钻头15和螺旋叶片16同步转动，钻头15转动使收集箱和螺旋叶片16一同逐渐深入至地下；安装板3逐渐下降靠近限位板6，此时启动第三电机20，使第三电机20反向转动，第三电机20辅助安装板3下降至到安装板3与限位板6贴合，即钻探装置12达到所需深度时，调节第三电机20，使第三电机20正向转动，使安装板3带动钻探装置12往上升高，至到安装板3与限位帽2贴合。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。